汽车电子半实物仿真系统建模与信息传递

半实物仿真是一种把实物利用计算机接口嵌入到仿真环节中进行试验的技术,它兼有计算机仿真的高效性和实车试验的正确性,可广泛运用于企业产品设计、实验等环节。应用半实物仿真研究汽车电子控制系统能大大加快产品设计速度,降低成本,并且安全、经济、可控,不受物理环境限制。本课题以捷达AT轿车为对象,对其ABS系统、自动变速系统以及发动机电控系统进行了半实物仿真,旨在建立教学实验用汽车电子半实物仿真系统。本课题利用Matlab/Simulink软件建立ABS系统、自动变速系统以及发动机电控系统的仿真模型,同时根据ABS系统、自动变速系统以及发动机电控系统的控制逻辑和控制算法,通过蓝牙无线通讯模块、C语言S函数以及Matlab提供的串口读写函数实现仿真模型与下位机硬件平台之间的数据通讯,进而搭建起汽车电子半实物仿真系统的软件平台。同时,利用Matlab自身的GUI功能设计了友好的用户操纵界面和显示界面,便于教学实验的操纵。在仿真过程中,可以在线修改各种系统参数以及控制逻辑和控制算法,模拟各种不同的工况下的运行状态。试验结果表明,本文建立的仿真模型和设计的控制逻辑是符合规律的,具有可行性。同时,利用本平台进行的汽车电子系统半实物仿真试验,可以让学生直观地观察汽车电控系统的工作原理和工作过程,强化学生对于理论的理解和实物的熟悉。本系统具有友好的操纵界面,允许使用者公道改变仿真模型的参数,从而对不同的车型及不同的工况进行仿真,因此,所建立的半实物仿真系统达到了教学实验的要求。【关键词】：半实物仿真ABS系统自动变速系统发动机电控系统
【论文提纲】：摘要4-5Abstract5-91绪论9-131.1引言9-101.2国内外汽车电子半实物仿真发展状况10-131.2.1国外在汽车电子半实物仿真方面的研究10-111.2.2我国在汽车电子半实物仿真方面的研究11-121.2.3本文研究的目的以及内容12-132基本理论13-292.1Matlab先容132.2Simulink先容13-152.3ABS基本工作原理15-202.3.1ABS制动过程15-162.3.2ABS的控制逻辑16-172.3.3ABS逻辑门限值控制17-202.4自动变速系统构成以及工作原理20-252.4.1自动变速系统构成20-212.4.2自动变速系统的工作原理21-222.4.3自动变速系统的换档控制222.4.4自动变速系统的换档规律22-252.5发动机电控系统工作原理25-282.5.1发动机电控系统电子控制器ECU的功用25-262.5.2发动机电控系统电子控制器ECU的结构262.5.3发动机燃油喷射系统的控制26-272.5.4发动机点火系统控制27-282.6小结28-293仿真模型的建立29-583.1ABS模型29-343.1.1车辆模型29-303.1.2轮胎模型30-323.1.3滑移率计算模型323.1.4制动系统模型32-333.1.5ABS系统整体模型33-343.2自动变速系统模型34-403.2.1发动机模型34-353.2.2变速器模型35-373.2.3换档模型37-393.2.4车辆行驶模型39-403.2.5自动变速系统整体模型403.3发动机点火系统仿真模型40-453.3.1起动时点火提前角控制40-413.3.2正常行驶时点火提前角控制41-433.3.3怠速以及滑行时点火提前角控制43-443.3.4点火系统的整体仿真模型44-453.4发动机喷油系统仿真模型45-573.4.1发动机起动时喷油量控制45-473.4.2发动机起动后喷油量控制47-563.4.3燃油喷射系统整体仿真模型56-573.5小结57-584半实物仿真软件平台的搭建58-634.1界面58-594.2S函数通讯模块59-604.3半实物仿真模型60-624.3.1ABS系统半实物仿真模型604.3.2自动变速系统半实物仿真模型60-614.3.3发动机半实物仿真模型61-624.4小结62-635试验与分析63-685.1试验内容及参数63-675.1.1ABS试验结果及其分析63-645.1.2自动变速系统试验结果及其分析64-655.1.3发动机试验结果及其分析65-675.2小结67-68总结68-69参考文献69-71攻读硕士学位期间发表学术论文情况71-72致谢72-73